(功率及機車啟動問題)某研究性學習小組對一輛自制搖控小車的性能進行研究．他們讓這輛小車在水平的直軌道上的由靜止開始運動，并將小車的運動的全過程記錄下來，通過處理轉化為其v－t圖像，如圖所示(除2 s～10 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象為直線)．已知在小車運動的過程中，2 s～14 s時間段內(nèi)的功率保持不變，在14 s末，通過遙控開關關閉電源，讓小車自由滑行．小車的質量為1.0 kg，可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變．求：

(1)小車受到阻力的大小及0～2 s時間內(nèi)電動機提供的牽引力大��；

(2)小車勻速行駛階段的功率；

(3)小車0～10 s時間內(nèi)的位移大�。�

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在學習過機車啟動問題之后，某物理興趣小組決定按照圖1做一個實驗，測定一電動遙控玩具車的功率，具體步驟如下：
①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；
③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中所受的阻力恒定）．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖2所示．
請你分析圖2紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（結果保留三位有效數(shù)字）
（1）該電動小車運動的最大速度為

 

m/s；
（2）關閉小車電源后，小車的加速度大小為

 

m/s²；
（3）小車所受的阻力大小為

 

N；
（4）該電動小車的額定功率為

 

W．

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在學習過機車啟動問題之后，某物理興趣小組決定按照圖做一個實驗，測定一電動遙控玩具車的功率，具體步驟如下：

①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖7所示安裝；
③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示。

請你分析圖紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（結果保留三位有效數(shù)字）
（1）該電動小車運動的最大速度為         m/s；
（2）關閉小車電源后，小車的加速度大小為           m/s²；
（3）小車所受的阻力大小為           N；
（4）該電動小車的額定功率為           W。

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1.D   2.AD    3.BD    4.D    5.  C    6.AD    7.B    8.AD    9.AD  10.B

11.  100J     75J            12.  15N 

13. 解：設卡車運動的速度為v₀，剎車后至停止運動，由動能定理：-μmgs=0-。得v==12m/s=43.2km/h。因為v₀＞v_規(guī)，所以該卡車違章了。

14. 解：當人向右勻速前進的過程中，繩子與豎直

方向的夾角由0°逐漸增大，人的拉力就發(fā)生了變化，

故無法用W=Fscosθ計算拉力所做的功，而在這個過

程中，人的拉力對物體做的功使物體的動能發(fā)生了變

化，故可以用動能定理來計算拉力做的功。

當人在滑輪的正下方時，物體的初速度為零，

當人水平向右勻速前進s 時物體的速度為v₁ ，由圖

1可知： v₁= v₀sina　　　　　　　

⑴根據(jù)動能定理，人的拉力對物體所做的功

W=m v₁²/2－0

⑵由⑴、⑵兩式得W=ms² v₁²/2(s²+h²)

15. 解：（1）對AB段應用動能定理：mgR+W_f=

所以：W_f=-mgR=-20×10^-3×10×1=-0.11J

（2）對BC段應用動能定理：W_f=0-=-=-0.09J。又因W_f=μmgBCcos180⁰=-0.09，得：μ=0.153。

16. 解：在此過程中，B的重力勢能的增量為，A、B動能增量為，恒力F所做的功為，用表示A克服摩擦力所做的功，根據(jù)功能關系有：

       解得：

17. 解：（1）兒童從A點滑到E點的過程中，重力做功W=mgh

兒童由靜止開始滑下最后停在E點，在整個過程中克服摩擦力做功W₁，由動能定理得，

=0，則克服摩擦力做功為W₁=mgh

   （2）設斜槽AB與水平面的夾角為，兒童在斜槽上受重力mg、支持力N₁和滑動摩擦

力f₁，，兒童在水平槽上受重力mg、支持力N₂和滑動摩擦力f₂，

，兒童從A點由靜止滑下，最后停在E點.

由動能定理得，

解得，它與角無關.

   （3）兒童沿滑梯滑下的過程中，通過B點的速度最大，顯然，傾角越大，通過B點的速度越大，設傾角為時有最大速度v，由動能定理得，

解得最大傾角

18. 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律有：

設勻加速的末速度為，則有：、

代入數(shù)值，聯(lián)立解得：勻加速的時間為：

（2）當達到最大速度時，有：

解得：汽車的最大速度為：

（3）汽車勻加速運動的位移為：

在后一階段牽引力對汽車做正功，重力和阻力做負功，根據(jù)動能定理有：

又有

代入數(shù)值，聯(lián)立求解得：

所以汽車總的運動時間為：